内容正文:
第1讲 声现象
◆通过实验,认识声的产生和传播条件.
◆了解声音的特性.了解现代技术中声学知识的一些应用.知道噪声的危害及控制方法.
基础练习
一、声音的产生与传播
1.产生
(1)声音是由物体的振动产生的.(如人靠声带振动发声、风声是空气振动发声、弦乐器靠弦振动发声、鼓靠鼓面振动发声等).
(2)一切正在发声的物体都在振动,但物体振动不一定能听到声音,因为还需要通过介质传过来才能被听到.
(3)振动停止,发声就停止.但声音并没有立即消失,这是因为原来发出的声音仍可以继续传播.
2.传播
(1)条件:声音的传播需要介质,可以传递声音的介质有固体、液体和气体,真空不能(选填“能”或“不能”)传声.
(2)形式:声音以波的形式向四面八方传播.
3.声速
(1)声音在不同介质中的传播速度是不同的.
(2)通常情况下,声音在介质中的传播速度v气<v液<v固.
(3)15 ℃的空气中声速约为340m/s.
4.回声
(1)产生的原因:声音的反射.
(2)回声测距的原理:s t,t为发出声波信号到收到发射信号的时间.
(3)听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1 s以上(教室里听不见回声,在小房间说话,声音变大是因为回声与原声重合);要想听到回声,人到障碍物的距离应该不少于17m.
(4)回声的利用:倒车雷达、回声定位、双耳效应、声呐等.
5.人耳听到声音的条件:①发声体在振动;②有传声的介质;③声音频率在20~20000Hz之间;④声音的响度不能太小,其响度能使鼓膜振动.
二、声、电磁波的异同
声
电磁波
相同点
①都属于波;②都可以传递信息与能量;③都可以在空气中传播;④都能发生反射.
不同点
①传播需要介质,不能在真空中传播;②由物体的振动产生.
①传播不需要介质,能在真空中传播;②由变化的电流产生.
1.如图所示,把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的铃声逐渐变小,最后几乎听不到声音,这说明声音的传播需要介质,并由此推理,可以得出真空不能(选填“能”或“不能”)传声.
2.如图所示,一个同学轻敲桌子,附近的同学听不到敲击声,但将耳朵贴在桌面上的同学却可以听到敲击声,这说明固体可以传声.在桌子上撒些碎纸屑,用力敲击桌面,我们看到碎纸屑在桌面上“跳舞”,同时能听到敲桌子发出的声音,说明发声的物体在振动.
三、声音的特性
1.频率:物体每秒振动的次数,单位是赫兹,符号为Hz.
2.声音三特性的比较
声音的特性
音调
响度
音色
定义
声音的高低
声音的强弱
声音的品质
影响因素
声源振动的频率(快慢).频率越高,音调越高.
①声源振动的幅度.振幅越大,响度越大;
②距离发声体的远近;
③声音的分散程度.
发声体的材料、结构、发声方式.
在波形图
上的体现
音调的高低,体现在波形的疏密,波形密,音调高.
响度的大小,体现在波形的高低,波高的声音响度大.
音色体现在波的形状,形状不同,音色不同.
3.常考的三类乐器
分类
示例
影响音调的因素
影响响度的因素
弦乐器
二胡、古筝、小提琴、吉他
弦的长短、粗细、松紧
拉、弹的力度
管乐器
笛子、箫
空气柱的长度
吹奏的力度
打击乐器
鼓、锣
鼓皮的松紧程度,锣的大小
打击的力度
直接判断音调高低的方法:短紧细音调高,长松粗音调低.
4.人耳听到的声音频率范围:大多数人能够听到的声音频率范围在20~20000Hz之间.
5.如图所示,在筷子上捆一些棉花,做成一个活塞,用水蘸湿棉花后插入两端开口的竹管中,用嘴吹竹管上端就可以发出悦耳的哨音.在现场观看表演的人听到的哨音是由空气传入耳朵的;上下推拉活塞,并用相同的力度吹竹管上端时,吹出哨音的音调(选填“音调”“音色”或“响度”)会发生变化.
6.如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,使钢尺的一端伸出桌面,用力拨动钢尺,听它振动发出的声音.
(1)改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力度拨动钢尺时,钢尺伸出桌面的长度越短,发出声音的音调越高(选填“高”或“低”),说明音调的高低与物体振动的快慢有关.
(2)利用图中所示器材还能探究声音的响度与振幅的关系,具体的操作是:使钢尺伸出桌外的长度相同,然后用大小不同的力来拨动钢尺.
四、声的利用
1.声可以传递信息,如:交谈、打铁轨听声音.声可以传递能量,如雪山中不能高声说话.
2.超声波
(1)定义:人们把频率高于20000Hz的声叫做超声波.
(2)利用
①传递信息:倒车雷达、“B超”检查、超声探伤、声呐、回声测距.
②传递能量:超声波清洗机、超声波粉碎结石.
3.次声波
(1)定义:人们把频率低于20Hz的声叫做次声波.
(2)利用
①